JP4815386B2 - 3-flute ball end mill and 4-flute ball end mill - Google Patents
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Description
本発明は、3枚刃ボールエンドミル及び4枚刃ボールエンドミルに関するものである。 The present invention relates to a 3-flute ball end mill and a 4-flute ball end mill.
例えば特許文献1に開示されているような、一般的な多枚刃ボールエンドミルは、工具本体の外周に、工具先端から基端側に向かう螺旋状の多数の切り屑排出溝が形成され、この切り屑排出溝のすくい面と前記工具本体の先端逃げ面との交差稜線部には夫々ボール刃が設けられた構成であり、ボール刃によって切削された切り屑は、切り屑排出溝を介して排出される。 For example, in a general multi-blade ball end mill as disclosed in Patent Document 1, a large number of spiral chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the tool body from the tool tip to the base end. Ball blades are provided on the intersecting ridges between the rake face of the chip discharge groove and the tip flank of the tool body, and the chips cut by the ball blade pass through the chip discharge groove. Discharged.
ところで、多枚刃ボールエンドミルは、3枚刃以上の多数のボール刃により切削を行うことで、2枚刃ボールエンドミルでは困難な、高硬度の焼入れ鋼等の難削材の高能率加工を図るために用いられるものである。 By the way, the multi-blade ball end mill performs high-efficiency machining of difficult-to-cut materials such as hardened hard steel, which is difficult with a 2-flute ball end mill, by cutting with a large number of three or more blades. It is used for this purpose.
しかしながら、従来の多枚刃ボールエンドミルは、切り屑排出溝の排出性が悪く、送り速度を速くし且つ切り込み量を増すと、ボール刃近傍に切り屑が滞留して、切り屑の再切削によるボール刃の欠損等の損傷や切り屑詰まりによるビビリ振動を誘発し、加工精度が悪化してしまう。また、切り屑が詰まることで切削抵抗の増大を招き、欠損やチッピング等の原因となっており、工具寿命が短くなる。 However, the conventional multi-blade ball end mill has a poor chip discharge groove discharge performance, and if the feed speed is increased and the cutting amount is increased, the chips will remain in the vicinity of the ball blade, resulting in chip recutting. The chatter vibration caused by damage such as chipping of the ball blade or chip clogging is induced, and the processing accuracy is deteriorated. Moreover, clogging of chips causes an increase in cutting resistance, which is a cause of chipping and chipping, and shortens the tool life.
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、工具先端のチップポケットを広く確保することで、切り屑がボール刃近傍に滞留することを阻止し、送り速度を速くし且つ切り込み量を増しても良好に切り屑を排出することができ、難削材の高能率加工を高精度で行うことが可能で、更に、切り屑が詰らないことで欠損等も抑制でき長寿命化を図ることも可能な極めて実用性に秀れた3枚刃ボールエンドミル及び4枚刃ボールエンドミルを提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and by securing a wide tip pocket at the tip of the tool, it is possible to prevent chips from staying in the vicinity of the ball blade, to increase the feeding speed and to cut the amount of cutting. It is possible to discharge chips well even when increasing the number of chips, enabling high-efficiency machining of difficult-to-cut materials with high accuracy. The present invention provides a three-blade ball end mill and a four-blade ball end mill that are excellent in practical use.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
工具本体1の外周に、工具先端から基端側に向かう螺旋状の3つの切り屑排出溝2が形成され、この切り屑排出溝2のすくい面と前記工具本体1の先端逃げ面4との交差稜線部には夫々ボール刃5が設けられた3枚刃ボールエンドミルであって、下記(1)及び(2)の2直線が成す角γ1が80°〜115°に設定されていることを特徴とする3枚刃ボールエンドミルに係るものである。
On the outer periphery of the tool body 1, three spiral
記
(1)
次の2点を通る第一の直線:
・一の先端逃げ面4と切り屑排出溝2のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃5と工具回転中心Oを中心として工具外径の5%の半径を有する円c1との交差点a1
・前記工具回転中心O
Record
(1)
The first straight line that passes through the following two points:
An intersection of a
・ Tool rotation center O
(2)
次の2点を通る第二の直線:
・前記交差点a1が設定されたボール刃5の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃5を形成する切り屑排出溝2のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面4とが交差する部位である交差稜線部6と、前記円c1との交差点b1
・前記工具回転中心O
(2)
A second straight line passing through the following two points:
The groove wall surface and the
・ Tool rotation center O
また、請求項1記載の3枚刃ボールエンドミルであって、下記(1)及び(2)の2直線が成す角γ2が75°〜115°に設定されていることを特徴とする3枚刃ボールエンドミルに係るものである。 The three-blade ball end mill according to claim 1, wherein an angle γ2 formed by two straight lines (1) and (2) below is set to 75 ° to 115 °. It relates to a ball end mill.
記
(1)
次の2点を通る第三の直線:
・一の先端逃げ面4と切り屑排出溝2のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃5と工具回転中心Oを中心として工具外径の10%の半径を有する円c2との交差点a2
・前記工具回転中心O
Record
(1)
A third straight line passing through the following two points:
An intersection of a
・ Tool rotation center O
(2)
次の2点を通る第四の直線:
・前記交差点a2が設定されたボール刃5の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃5を形成する切り屑排出溝2のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面4とが交差する部位である交差稜線部6と、前記円c2との交差点b2
・前記工具回転中心O
(2)
A fourth straight line passing through the following two points:
The groove wall surface and the
・ Tool rotation center O
また、請求項1,2いずれか1項に記載の3枚刃ボールエンドミルであって、前記各々の先端逃げ面4の幅が、工具回転中心Oから工具外径の10%の範囲において0.005mm〜工具外径の3%に設定されていることを特徴とする3枚刃ボールエンドミルに係るものである。
Further, in the three-blade ball end mill according to any one of
また、工具本体11の外周に、工具先端から基端側に向かう螺旋状の4つの切り屑排出溝12が形成され、この切り屑排出溝12のすくい面と前記工具本体11の先端逃げ面14との交差稜線部には夫々ボール刃15が設けられた4枚刃ボールエンドミルであって、下記(1)及び(2)の2直線が成す角γ11が70°〜88°に設定されていることを特徴とする4枚刃ボールエンドミルに係るものである。
Further, on the outer periphery of the tool body 11, four spiral
記
(1)
次の2点を通る第一の直線:
・一の先端逃げ面14と切り屑排出溝12のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃15と工具回転中心O’を中心として工具外径の5%の半径を有する円c11との交差点a11
・前記工具回転中心O’
Record
(1)
The first straight line that passes through the following two points:
A
・ Tool rotation center O '
(2)
次の2点を通る第二の直線:
・前記交差点a11が設定されたボール刃15の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃15を形成する切り屑排出溝12のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面14とが交差する部位である交差稜線部16と、前記円c11との交差点b11
・前記工具回転中心O’
(2)
A second straight line passing through the following two points:
The groove wall surface located on the front side in the tool rotation direction of the
・ Tool rotation center O '
また、請求項4記載の4枚刃ボールエンドミルであって、下記(1)及び(2)の2直線が成す角γ12が70°〜88°に設定されていることを特徴とする4枚刃ボールエンドミルに係るものである。
The four-blade ball end mill according to
記
(1)
次の2点を通る第三の直線:
・一の先端逃げ面14と切り屑排出溝12のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃15と工具回転中心O’を中心として工具外径の10%の半径を有する円c12との交差点a12
・前記工具回転中心O’
Record
(1)
A third straight line passing through the following two points:
A
・ Tool rotation center O '
(2)
次の2点を通る第四の直線
・前記交差点a12が設定されたボール刃15の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃15を形成する切り屑排出溝12のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面14とが交差する部位である交差稜線部16と、前記円c12との交差点b12
・前記工具回転中心O’
(2)
The fourth straight line that passes through the next two points
The groove wall surface located on the front side in the tool rotation direction of the
・ Tool rotation center O '
また、請求項4,5いずれか1項に記載の4枚刃ボールエンドミルであって、前記各々の先端逃げ面14の幅が、工具回転中心O’から工具外径の10%の範囲において0.005mm〜工具外径の3%に設定されていることを特徴とする4枚刃ボールエンドミルに係るものである。
Further, in the four-blade ball end mill according to any one of
本発明は上述のように構成したから、切り屑がボール刃近傍に滞留することを阻止し、送り速度を速くし且つ切り込み量を増しても良好に切り屑を排出することができ、難削材の高能率加工を高精度で行うことが可能で、更に、切り屑が詰らないことで欠損等も抑制でき長寿命化を図ることも可能な極めて実用性に秀れた3枚刃ボールエンドミル及び4枚刃ボールエンドミルとなる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to prevent chips from staying in the vicinity of the ball blade, to discharge chips well even when the feed rate is increased and the cutting amount is increased. It is possible to perform high-efficiency machining of materials with high accuracy, and furthermore, it is extremely practical because it can prevent chipping and prevent chipping etc., and can extend the service life. End mill and 4-flute ball end mill.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
各先端逃げ面4,14間の間隔を、例えば先端逃げ面4,14の幅を狭くすることで、可及的に広くすることにより、工具先端のチップポケット(切り屑排出溝2,12の入口部分、後述する実施例におけるギャッシュ)を可及的に広く確保することができ、従って、高硬度の焼入れ鋼等の難削材を高能率な条件で切削しても、切り屑がボール刃5,15近傍に滞留せず、良好にチップポケットを通じて切り屑排出溝2,12から排出され、切削加工時のビビリ振動が抑制され、加工面のむしれを抑制でき、高精度の加工が可能となる。
By increasing the distance between the tip flank surfaces 4 and 14 as much as possible by, for example, reducing the width of the tip flank surfaces 4 and 14, the tip pockets of the tool tip (of the
また、切り屑が詰まらないため、ボール刃5,15の欠損やチッピング等の工具の損傷を防止でき、更に、逃げ面摩耗幅も少なくできるため、長寿命化を図ることが可能となる。
Further, since the chips are not clogged, it is possible to prevent damage to the tool such as chipping or chipping of the
本発明の具体的な実施例1について図1,2に基づいて説明する。 A specific embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施例1は、図1に図示したように、工具本体1の外周に、工具先端から基端側に向かう螺旋状の3つの切り屑排出溝2が形成され、この切り屑排出溝2のすくい面と前記工具本体1の先端逃げ面4との交差稜線部には夫々ボール刃5が設けられ、切り屑排出溝2のすくい面と前記工具本体1の外周面との交差稜線部に外周刃7が形成された3枚刃ボールエンドミルであって、基端部にフライス盤の工具取り付け部と連結するシャンク部を有し、フライス盤に取り付けられ鉄鋼材料等の金属に3次元加工等の切削加工を施すものである。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, three spiral
尚、実施例1の切り屑排出溝2には、すくい面の先端側に設けたギャッシュ面と、このすくい面と対向する溝壁面に設けられた前記ギャッシュ面と対向するギャッシュ対向面2aとから成る側面視略L字状のギャッシュが形成されている(実施例1においてはギャッシュは切り屑排出溝2の一部としている。)。
In addition, in the chip discharge groove |
具体的には、一の先端逃げ面4と切り屑排出溝2のすくい面(ギャッシュ面)との交差稜線部に設けられるボール刃5にして工具回転中心Oを中心として工具外径の5%の半径を有する円c1との交差点a1及び前記工具回転中心Oを通る第一の直線と、前記交差点a1が設定されたボール刃5の工具回転方向前方側に位置する先端逃げ面4の工具回転方向後方側稜線部6と前記円c1との交差点b1及び前記工具回転中心Oを通る第二の直線とが成す角γ1が、80°〜115°に設定されている。実施例1においては、前記第二の直線は、前記ボール刃5を形成する切り屑排出溝2のすくい面と対向する溝壁面(ギャッシュ対向面2a)と他の先端逃げ面4との交差稜線部6にして前記円c1との交差点b1及び前記工具回転中心Oを通る直線としている。図中、符号Xは工具の回転方向である。
Specifically, 5% of the outer diameter of the tool centering on the tool rotation center O is a
また、一の先端逃げ面4と切り屑排出溝2のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃5にして工具回転中心Oを中心として工具外径の10%の半径を有する円c2との交差点a2及び前記工具回転中心Oを通る第三の直線と、前記交差点a2が設定されたボール刃5の工具回転方向前方側に位置する先端逃げ面4の工具回転方向後方側稜線部6と前記円c2との交差点b2及び前記工具回転中心Oを通る第四の直線とが成す角γ2が、75°〜115°に設定されている。実施例1においては、前記第四の直線は、前記ボール刃5を形成する切り屑排出溝2のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面4との交差稜線部6にして前記円c2との交差点b2及び前記工具回転中心Oを通る直線としている。
A circle c2 having a radius of 10% of the outer diameter of the tool centered on the tool rotation center O is a
実施例1においては、前記先端逃げ面4の幅を可及的に小さくすることにより、即ち、工具回転中心Oから工具外径(外周刃7の回転軌跡の径)の10%の範囲において0.005mm〜工具外径の3%に設定することで、上記γ1を80°〜115°、上記γ2を75°〜115°に設定できるようにし、この先端逃げ面4間に形成される切り屑排出溝2(チップポケット)を広く確保できるように構成している。
In Example 1, by reducing the width of the
尚、先端逃げ面4は、その幅が工具外周側から工具中心側に向かって緩やかに漸減し、工具回転中心近傍(工具回転中心Oから工具外径の5%の範囲程度)では、加工誤差を除けば略一定となる。
Note that the width of the
具体的には、上記γ1が80°未満若しくは上記γ2が75°未満であると、すくい面に沿って排出される切り屑の排出が良好に行われず、切り屑がすくい面と対向する溝壁面側に向かって滞留してしまうため、切り屑のすくい面に沿った流れがスムーズに行かず、ボール刃5の欠損やビビリ振動が生じ、加工精度が悪化する。
Specifically, when the γ1 is less than 80 ° or the γ2 is less than 75 °, the chip discharged along the rake face is not discharged well, and the groove wall surface facing the rake face. Since it stays toward the side, the flow along the rake face of the chips does not go smoothly, the chip of the
また、上記γ1が115°を超えると若しくは上記γ2が115°を超えると、先端逃げ面4の幅が小さくなり過ぎ、ボール刃5のバックアップ量が不足し、剛性が低下し過ぎてしまい、また、隣り合って配置されたボール刃5の成す角以上(例えばボール刃が等分割に配置された3枚刃ボールエンドミルの場合は120°以上)となると、先端逃げ面4を形成することができなくなることで所望の形状精度を有するボール刃5の欠如に至り、良好な切削作用を発揮できなくなってしまい、好ましくない。
If γ1 exceeds 115 ° or γ2 exceeds 115 °, the width of the
従って、上記γ1及び上記γ2は、いずれも上記数値範囲内とすることが好ましい。 Therefore, it is preferable that both γ1 and γ2 are within the numerical range.
図2は、上記γ1及び上記γ2を種々変化させて切削試験を行った結果を示す表である。 FIG. 2 is a table showing the results of cutting tests with various changes in γ1 and γ2.
切削試験に用いる工具は3枚刃R2ボールエンドミル、被削材はSKD61(50HRC)とし、加工条件は、回転速度を15,000min−1、送り速度を4,500mm/min、軸方向の切込み深さを1.2mm、半径方向の切込み深さを1.2mm、切削距離を30m、クーラントをエアブローに設定した。 The tool used for the cutting test is a 3-flute R2 ball end mill, the work material is SKD61 (50HRC), and the machining conditions are a rotational speed of 15,000 min −1 , a feed speed of 4,500 mm / min, and an axial depth of cut. The thickness was set to 1.2 mm, the cutting depth in the radial direction was set to 1.2 mm, the cutting distance was set to 30 m, and the coolant was set to air blow.
比較例1〜3を比較すると明らかなように、上記γ1及び上記γ2が大きくなるほど、逃げ面摩耗幅が減少し、ビビリ振動及び加工面のむしれが抑制される様子が確認でき、また、上記γ1及び上記γ2が上記の角度範囲を満たす実験例1〜3ではビビリ振動及び加工面のむしれは全く生じないことが確認された。 As is clear when comparing Comparative Examples 1 to 3, the larger the γ1 and the γ2, the smaller the flank wear width, and it can be confirmed that chatter vibration and flaking of the processed surface are suppressed. In Experimental Examples 1 to 3 in which γ1 and γ2 satisfy the above angle range, it was confirmed that chatter vibration and peeling of the processed surface did not occur at all.
即ち、上記γ1及び上記γ2が広くなることで、切り屑の排出がスムーズに行われ、この切り屑がボール刃近傍に滞留することで生じる切り屑の再切削や切り屑詰まりが解消されて切削抵抗の減少に伴い、逃げ面摩耗幅の減少、ビビリ振動の抑制及び加工面のむしれの抑制が達成されることが確認された。 That is, since the γ1 and the γ2 are widened, the chips are discharged smoothly, and the recutting and chip clogging of the chips caused by the chips remaining in the vicinity of the ball blade are eliminated and the cutting is performed. It was confirmed that the reduction of the flank wear width, the suppression of chatter vibration, and the suppression of flaking of the machined surface were achieved with the decrease in resistance.
実施例1は上述のように構成したから、各先端逃げ面4間の間隔を、先端逃げ面4の幅を狭くして可及的に広くすることで工具先端のチップポケット(切り屑排出溝2の入口部分)を可及的に広く確保することができ、従って、高硬度の焼入れ鋼等の難削材を高能率な条件で切削しても、切り屑がボール刃5近傍に滞留せず、良好にチップポケットを通じて切り屑排出溝2から排出され、切削加工時のビビリ振動が抑制され、加工面のむしれを抑制でき、高精度の加工が可能となる。
Since the first embodiment is configured as described above, the distance between the tip flank surfaces 4 is made as wide as possible by narrowing the width of the tip flank surfaces 4 so that the tip pocket (chip discharge groove) Therefore, even if difficult-to-cut materials such as hardened hardened steel are cut under highly efficient conditions, the chips remain in the vicinity of the
また、切り屑が詰まらないため、ボール刃5の欠損やチッピング等の工具の損傷を防止でき、更に、逃げ面摩耗幅も少なくできるため、長寿命化を図ることが可能となる。
Further, since chips are not clogged, it is possible to prevent damage to the tool such as chipping or chipping of the
従って、実施例1は、工具先端のチップポケットを広く確保することで、切り屑がボール刃近傍に滞留することを阻止し、送り速度を速くし且つ切り込み量を増しても良好に切り屑を排出することができ、難削材の高能率加工を高精度で行うことが可能で、更に、切り屑が詰らないことで欠損等も抑制でき長寿命化を図ることも可能な極めて実用性に秀れた3枚刃ボールエンドミルとなる。 Therefore, in Example 1, by securing a wide tip pocket at the tip of the tool, it is possible to prevent the chips from staying in the vicinity of the ball blade, and to improve the cutting speed even if the feed rate is increased and the cutting amount is increased. It can be discharged, enables high-efficiency machining of difficult-to-cut materials with high accuracy, and also prevents chipping and prevents chipping, thereby extending the service life. It is an excellent 3-flute ball end mill.
本発明の具体的な実施例2について図3,4に基づいて説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施例2は、図3に図示したように、工具本体11の外周に、工具先端から基端側に向かう螺旋状の4つの切り屑排出溝12が形成され、この切り屑排出溝12のすくい面と前記工具本体11の先端逃げ面14との交差稜線部には夫々ボール刃15が設けられ、切り屑排出溝12のすくい面と前記工具本体11の外周面との交差稜線部に外周刃17が形成された4枚刃ボールエンドミルであって、基端部にフライス盤の工具取り付け部と連結するシャンク部を有し、フライス盤に取り付けられ鉄鋼材料等の金属に3次元加工等の切削加工を施すものである。
In the second embodiment, as shown in FIG. 3, four spiral
尚、実施例2の切り屑排出溝12には、すくい面の先端側に設けたギャッシュ面と、このすくい面と対向する溝壁面に設けられた前記ギャッシュ面と対向するギャッシュ対向面12aとから成る側面視略L字状のギャッシュが形成されている(実施例2においてはギャッシュは切り屑排出溝12の一部としている。)。
The
具体的には、一の先端逃げ面14と切り屑排出溝12のすくい面(ギャッシュ面)との交差稜線部に設けられるボール刃15にして工具回転中心O’を中心として工具外径の5%の半径を有する円c11との交差点a11及び前記工具回転中心O’を通る第一の直線と、前記交差点a11が設定されたボール刃15の工具回転方向前方側に位置する先端逃げ面14の工具回転方向後方側稜線部16と前記円c11との交差点b11及び前記工具回転中心O’を通る第二の直線とが成す角γ11が、70°〜88°に設定されている。実施例2においては、前記第二の直線は、前記ボール刃15を形成する切り屑排出溝12のすくい面と対向する溝壁面(ギャッシュ対向面12a)と他の先端逃げ面14との交差稜線部16にして前記円c11との交差点b11及び前記工具回転中心O’を通る直線としている。図中、符号X’は工具の回転方向である。
Specifically, the outer diameter of the tool is 5 around the tool rotation center O ′ with the
また、一の先端逃げ面14と切り屑排出溝12のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃15にして工具回転中心O’を中心として工具外径の10%の半径を有する円c12との交差点a12及び前記工具回転中心O’を通る第三の直線と、前記交差点a12が設定されたボール刃15の工具回転方向前方側に位置する先端逃げ面14の工具回転方向後方側稜線部16と前記円c12との交差点b12及び前記工具回転中心O’を通る第四の直線とが成す角γ12が、70°〜88°に設定されている。実施例2においては、前記第四の直線は、前記ボール刃15を形成する切り屑排出溝12のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面14との交差稜線部16にして前記円c12との交差点b12及び前記工具回転中心O’を通る直線としている。
Further, a circle c12 having a radius of 10% of the outer diameter of the tool centered on the tool rotation center O 'as a
実施例2においては、前記先端逃げ面14の幅を可及的に小さくすることにより、具体的には、工具回転中心O’から工具外径(外周刃17の回転軌跡の径)の10%の範囲において0.005mm〜工具外径の3%に設定することで、上記γ11及び上記γ12を70°〜88°に設定できるようにし、この先端逃げ面14間に形成される切り屑排出溝12(チップポケット)を広く確保できるように構成している。
In Example 2, by reducing the width of the
尚、先端逃げ面14は、その幅が工具外周側から工具中心側に向かって緩やかに漸減し、工具回転中心近傍(工具回転中心O’から工具外径の5%の範囲程度)では、加工誤差を除けば略一定となる。
Note that the width of the
具体的には、上記γ11若しくは上記γ12が70°未満であると、すくい面に沿って排出される切り屑の排出が良好に行われず、切り屑がすくい面と対向する溝壁面側に向かって滞留してしまうため、切り屑のすくい面に沿った流れがスムーズに行かず、ボール刃15の欠損やビビリ振動が生じ、加工精度が悪化する。
Specifically, when the γ11 or the γ12 is less than 70 °, the chips discharged along the rake face are not discharged well, and the chips are directed toward the groove wall surface facing the rake face. Since the stagnation occurs, the flow along the rake face of the chips does not smoothly occur, the chip of the
また、上記γ11若しくは上記γ12が88°を超えると、先端逃げ面14の幅が小さくなり過ぎ、ボール刃15のバックアップ量が不足し、剛性が低下し過ぎてしまい、また、隣り合って配置されたボール刃15の成す角以上(例えばボール刃が等分割に配置された4枚刃ボールエンドミルの場合は90°以上)となると、先端逃げ面4を形成することができなくなることで所望の形状精度を有するボール刃15の欠如に至り、良好な切削作用を発揮できなくなってしまい、好ましくない。
Further, if γ11 or γ12 exceeds 88 °, the width of the
従って、上記γ11及び上記γ12は、いずれも上記数値範囲内とすることが好ましい。 Therefore, both γ11 and γ12 are preferably within the above numerical range.
図4は、上記γ11及び上記γ12を種々変化させて切削試験を行った結果を示す表である。 FIG. 4 is a table showing the results of cutting tests with various changes in γ11 and γ12.
切削試験に用いる工具は4枚刃R2ボールエンドミル、被削材はSKD61(50HRC)とし、加工条件は、回転速度を15,000min−1、送り速度を4,500mm/min、軸方向の切込み深さを1.2mm、半径方向の切込み深さを1.2mm、切削距離を30m、クーラントをエアブローに設定した。 The tool used for the cutting test is a 4-flute R2 ball end mill, the work material is SKD61 (50HRC), and the machining conditions are a rotational speed of 15,000 min −1 , a feed speed of 4,500 mm / min, and an axial depth of cut. The thickness was set to 1.2 mm, the cutting depth in the radial direction was set to 1.2 mm, the cutting distance was set to 30 m, and the coolant was set to air blow.
比較例1,2を比較すると明らかなように、上記γ11及び上記γ12が大きくなるほど、底刃のチッピングが発生せず、逃げ面摩耗幅が減少し、ビビリ振動及び加工面のむしれが抑制される様子が確認でき、また、上記γ11及び上記γ12が上記の角度範囲を満たす実験例1,2ではビビリ振動及び加工面のむしれは全く生じないことが確認された。 As is clear from the comparison between Comparative Examples 1 and 2, as γ11 and γ12 increase, bottom chipping does not occur, the flank wear width decreases, and chatter vibration and unevenness of the machined surface are suppressed. In addition, in Experimental Examples 1 and 2 in which the above γ11 and γ12 satisfy the above angle range, it was confirmed that chatter vibration and flaking of the processed surface did not occur at all.
即ち、上記γ11及び上記γ12が広くなることで、切り屑の排出がスムーズに行われ、この切り屑がボール刃近傍に滞留することで生じる切り屑の再切削や切り屑詰まりが解消されて切削抵抗の減少に伴い、逃げ面摩耗幅の減少、ビビリ振動の抑制及び加工面のむしれの抑制が達成されることが確認された。 That is, the γ11 and the γ12 are widened so that the chips are discharged smoothly, and the chips are recut or clogged due to the chips remaining in the vicinity of the ball blade. It was confirmed that the reduction of the flank wear width, the suppression of chatter vibration, and the suppression of flaking of the machined surface were achieved with the decrease in resistance.
実施例2は上述のように構成したから、各先端逃げ面14間の間隔を、先端逃げ面14の幅を狭くして可及的に広くすることで工具先端のチップポケット(切り屑排出溝12の入口部分)を可及的に広く確保することができ、従って、高硬度の焼入れ鋼等の難削材を高能率な条件で切削しても、切り屑がボール刃15近傍に滞留せず、良好にチップポケットを通じて切り屑排出溝12から排出され、切削加工時のビビリ振動が抑制され、加工面のむしれを抑制でき、高精度の加工が可能となる。
Since the second embodiment is configured as described above, the interval between the tip flank surfaces 14 is made as wide as possible by narrowing the width of the
また、切り屑が詰まらないため、ボール刃15の欠損やチッピング等の工具の損傷を防止でき、更に、逃げ面摩耗幅も少なくできるため、長寿命化を図ることが可能となる。
Further, since the chips are not clogged, it is possible to prevent damage to the tool such as chipping or chipping of the
従って、実施例2は、工具先端のチップポケットを広く確保することで、切り屑がボール刃近傍に滞留することを阻止し、送り速度を速くし且つ切り込み量を増しても良好に切り屑を排出することができ、難削材の高能率加工を高精度で行うことが可能で、更に、切り屑が詰らないことで欠損等も抑制でき長寿命化を図ることも可能な極めて実用性に秀れた4枚刃ボールエンドミルとなる。 Therefore, in Example 2, by securing a wide tip pocket at the tip of the tool, it is possible to prevent the chips from staying in the vicinity of the ball blade, and to improve the cutting speed even if the feed rate is increased and the cutting amount is increased. It can be discharged, enables high-efficiency machining of difficult-to-cut materials with high accuracy, and also prevents chipping and prevents chipping, thereby extending the service life. It is an excellent 4-flute ball end mill.
1・11 工具本体
2・12 切り屑排出溝
4・14 先端逃げ面
5・15 ボール刃
6・16 稜線部
O・O’ 工具回転中心
1 ・ 11
Claims (6)
記
(1)
次の2点を通る第一の直線:
・一の先端逃げ面と切り屑排出溝のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃と工具回転中心を中心として工具外径の5%の半径を有する円c1との交差点a1
・前記工具回転中心
(2)
次の2点を通る第二の直線:
・前記交差点a1が設定されたボール刃の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃を形成する切り屑排出溝のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面とが交差する部位である交差稜線部と、前記円c1との交差点b1
・前記工具回転中心 Three spiral chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the tool main body from the tip of the tool toward the base end, and the ridge line portion between the rake face of the chip discharge groove and the tip flank of the tool main body has A three-blade ball end mill provided with a ball blade, wherein the angle γ1 formed by the two straight lines (1) and (2) below is set to 80 ° to 115 °. Ball end mill.
Record
(1)
The first straight line that passes through the following two points:
An intersection a1 between a ball blade provided at an intersecting ridge line portion between one tip flank and the rake face of the chip discharge groove and a circle c1 having a radius of 5% of the tool outer diameter centering on the tool rotation center
・ Tool rotation center
(2)
A second straight line passing through the following two points:
The groove wall surface facing the rake face of the chip discharge groove that forms the ball blade and the other tip flank intersect with the intersection a1 positioned on the front side in the tool rotation direction of the set ball blade. The intersection b1 between the intersection ridge line portion which is a part and the circle c1
・ Tool rotation center
記
(1)
次の2点を通る第三の直線:
・一の先端逃げ面と切り屑排出溝のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃と工具回転中心を中心として工具外径の10%の半径を有する円c2との交差点a2
・前記工具回転中心
(2)
次の2点を通る第四の直線:
・前記交差点a2が設定されたボール刃の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃を形成する切り屑排出溝のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面とが交差する部位である交差稜線部と、前記円c2との交差点b2
・前記工具回転中心 The three-blade ball end mill according to claim 1, wherein an angle γ2 formed by two straight lines (1) and (2) below is set to 75 ° to 115 °. .
Record
(1)
A third straight line passing through the following two points:
An intersection a2 between a ball blade provided at an intersection ridge line portion between one tip flank and the rake face of the chip discharge groove and a circle c2 having a radius of 10% of the tool outer diameter centering on the tool rotation center
・ Tool rotation center
(2)
A fourth straight line passing through the following two points:
The groove wall surface opposite to the rake face of the chip discharge groove that forms the ball blade and the other tip flank intersect with the intersection a2 positioned on the front side in the tool rotation direction of the set ball blade. The intersection b2 between the intersection ridge line portion which is a part and the circle c2
・ Tool rotation center
記
(1)
次の2点を通る第一の直線:
・一の先端逃げ面と切り屑排出溝のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃と工具回転中心を中心として工具外径の5%の半径を有する円c11との交差点a11
・前記工具回転中心
(2)
次の2点を通る第二の直線:
・前記交差点a11が設定されたボール刃の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃を形成する切り屑排出溝のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面とが交差する部位である交差稜線部と、前記円c11との交差点b11
・前記工具回転中心 Four spiral chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the tool body from the tip of the tool toward the base end, and the ridge line portion between the rake face of the chip discharge groove and the tip flank of the tool body has A four-blade ball end mill provided with a ball blade, wherein the angle γ11 formed by the two straight lines (1) and (2) below is set to 70 ° to 88 °. Ball end mill.
Record
(1)
The first straight line that passes through the following two points:
An intersection a11 between a ball blade provided at an intersection ridgeline between one tip flank and a rake face of a chip discharge groove and a circle c11 having a radius of 5% of the tool outer diameter centering on the tool rotation center
・ Tool rotation center
(2)
A second straight line passing through the following two points:
The groove wall surface which is located on the front side in the tool rotation direction of the ball blade where the intersection a11 is set and which faces the rake face of the chip discharge groove forming the ball blade intersects with the other tip flank. The intersection b11 between the intersection ridge line portion which is a part and the circle c11
・ Tool rotation center
記
(1)
次の2点を通る第三の直線:
・一の先端逃げ面と切り屑排出溝のすくい面との交差稜線部に設けられるボール刃と工具回転中心を中心として工具外径の10%の半径を有する円c12との交差点a12
・前記工具回転中心
(2)
次の2点を通る第四の直線
・前記交差点a12が設定されたボール刃の工具回転方向前方側に位置し、且つ、前記ボール刃を形成する切り屑排出溝のすくい面と対向する溝壁面と他の先端逃げ面とが交差する部位である交差稜線部と、前記円c12との交差点b12
・前記工具回転中心 The four-blade ball end mill according to claim 4, wherein an angle γ12 formed by two straight lines (1) and (2) below is set to 70 ° to 88 °. .
Record
(1)
A third straight line passing through the following two points:
An intersection a12 between a ball blade provided at an intersecting ridge line portion between one tip flank and the rake face of the chip discharge groove and a circle c12 having a radius of 10% of the tool outer diameter around the tool rotation center
・ Tool rotation center
(2)
The fourth straight line that passes through the next two points
The groove wall surface facing the rake face of the chip discharge groove that forms the ball blade intersects with the other tip flank surface, which is located on the front side in the tool rotation direction of the ball blade where the intersection a12 is set. The intersection b12 between the intersecting ridge line portion which is a part and the circle c12
・ Tool rotation center
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